專利名稱：帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種轉(zhuǎn)爐煉鋼的吹氧裝置。
目前，國內(nèi)各冶金企業(yè)轉(zhuǎn)爐煉鋼使用的氧槍基本相似，即使有區(qū)別，也僅僅是在氧槍結(jié)構(gòu)上的改進和調(diào)整，很少有在槍體和拉瓦爾噴頭外表面及拉瓦爾孔內(nèi)壁上設(shè)有涂層的。因而不能從根本上提高氧槍的抗粘鋼渣能力和耐高溫氧化、耐燒損、耐氣流沖刷性，即使有一些帶噴鍍層的氧槍，如中國專利局1987年2月公開的CN85108323A的發(fā)明專利“帶有副吹口的轉(zhuǎn)爐煉鋼氧槍”，這種氧槍除了在槍體結(jié)構(gòu)上進行了改進外，還在槍體外表的一定位置上噴鍍一層Al2O3，對保護氧槍起到了一定作用。但由于其噴鍍材料Al2O3是一種瓷相材料，該材料的耐高溫氧化和耐燒損性均不是很強，而且由于其脆性使其與噴鍍基體的粘接性不好，容易燒損脫落。另一方面，該發(fā)明專利所述的氧槍，也未在拉瓦爾孔內(nèi)壁上噴鍍涂層。而氧槍的主要損壞原因是槍體的粘鋼渣、高溫氧化、燒損以及拉瓦爾孔受到的高速、高壓氣流的沖刷等。
為克服上述氧槍的不足，本實用新型提供了一種以多種復合型材料為涂層材料的帶有多層保護涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍。
為達到上述目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案該氧槍主要由槍體和拉瓦爾噴頭組成，槍體由三層無縫鋼管同心套裝而成，其中，中心管與中層管之間的間隙為冷卻水進水通道，中層管與外層管之間的間隙為冷卻水出水通道，槍體的下端與拉瓦爾噴頭連接，氧氣從中心管經(jīng)拉瓦爾噴頭上的拉瓦爾孔噴入熔池，槍體各管通過法蘭分別與三根供氧氣和進、出冷卻水的橡膠軟管相連，在拉瓦爾噴頭以上一段的外層管與中層管均帶有一定的錐度，錐度段為槍尾向大，噴頭段向小錐形也可以是不帶錐度的槍體，其特征在于從拉瓦爾噴頭起沿槍體長度方向0至6米的槍體爐內(nèi)工作部分的所需高度的外表面、拉瓦爾噴頭的外表面和拉瓦爾噴頭上的拉瓦爾孔的內(nèi)壁上均有涂層。
涂層分為底層、過鍍層和工作層三層，底層材料可以是NiCrAlCo(Y)的混合物，過渡層材料可以是NiCrAl(Y/Co)和ZrO2-MgO的混合物，工作層材料可以是ZrO2-MgO的混合物；底層材料也可以是NiCrAl，過渡層材料也可以是Ni/Al2O3-TiO2的混合物，工作層材料也可以是Al2O3+ZrO2-Y2O3的混合物；底層材料還可以是Ni/Al的混合物，過渡層材料還可以是Ni/Al+(Al2O3+TiO2)+(ZrO2-Y2O3)的混合物，工作層材料還可以是ZrO2-Y2O3的混合物；底層材料還可以是AlCr的混合物，過渡層材料還可以是AlCr+FeSiMgRe+Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物，工作層材料還可以為Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物或SiC或SiN4的陶瓷；底層材料又可以是AlCr+FeSiMgRe的混合物，過渡層材料又可以是AlCrSi+Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物，工作層材料又可以為Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物或SiC或SiN4的陶瓷。
該帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍的涂層厚度為0.2至3毫米。
由于采用了上述復合型材料作為氧槍槍體表面，拉瓦爾噴頭表面和拉瓦爾孔內(nèi)壁的涂層材料，并設(shè)有三層保護涂層，經(jīng)實驗和現(xiàn)場使用表明，提高了氧槍的耐熔融金屬侵蝕和粘接性，提高了抗高溫氧化和耐燒損性，且耐高溫具有熱障性，涂層與基體結(jié)合牢固不脫落等，從而提高氧槍的使用壽命1.5倍以上，降低了煉鋼生產(chǎn)的成本。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的描述


圖1為本實用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的拉瓦爾噴頭的剖面圖；圖3為本實用新型的槍體及拉瓦爾噴頭的外表面涂層示意圖。
本實用新型所述的帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍，主要由槍體和拉瓦爾噴頭4組成，拉瓦爾噴頭4上帶有拉瓦爾孔5。槍體由無縫鋼管制成的中心管1、中層管2以及外層管3同心套裝而成，其下端與拉瓦爾噴頭4連接。槍體各管通過法蘭分別與三根橡膠軟管相連，用以供氧氣和進、出冷卻水，氧氣從中心管1經(jīng)拉瓦爾噴頭4上的拉瓦爾孔5噴入熔池，冷卻水自中心管1與中層管2間的間隙進入，經(jīng)由中層管2與外層管3間的間隙排出。為保證槍體三個管同心套裝，使進出水隙均勻，在中層管2和中心管1的外管壁上沿長度方向焊有若干組定位短筋，每組以三個短筋均布于管壁圓周上。在拉瓦爾噴頭4以上一段(一般為6米)的外層管3與中層管2都帶有一定的錐度，錐度段為槍尾向大，噴頭段向小錐形，也可以是不帶錐度的槍體。拉瓦爾噴頭4用熱傳導性能良好的紫銅制成，拉瓦爾噴頭4與槍體外層管3焊接在一起，與中心管1間采用螺紋或焊接方式連接。拉瓦爾噴頭4上的拉瓦爾孔5的個數(shù)，根據(jù)轉(zhuǎn)爐的噸位不同，可設(shè)三孔，四孔、六孔和八孔。
根據(jù)轉(zhuǎn)爐噸位的不同，從拉瓦爾噴頭4起沿槍體長度方向0至6米的槍體爐內(nèi)工作部分的所需高度的外表面，拉瓦爾噴頭4的外表面，以及拉瓦爾噴頭4上的拉瓦爾孔5的內(nèi)壁上通過噴涂或擴散滲透的方法附有涂層，涂層分為底層6、過渡層7和工作層8三層，這三層的總厚度為0.2至3毫米。涂層材料為底層材料可以是NiCrAlCo(Y)的混合物，過渡層材料可以是NiCrAl(Y/Co)和ZrO2-MgO的混合物，工作層材料可以為ZrO2-MgO的混合物；底層材料也可以是NiCrAl，過渡層材料也可以是Ni/Al2O3-TiO2的混合物，工作層材料也可以是Al2O3+ZrO2-Y2O3的混合物；底層材料還可以是Ni/Al的混合物，過渡層材料還可以是Ni/Al+(Al2O3+TiO2)+(ZrO2-Y2O3)的混合物，工作層材料還可以是ZrO2-Y2O3的混合物；底層材料還可以是AlCr的混合物，過渡層材料還可以是AlCr+FeSiMgRe+Al2O3-TiO2+ZrO2-Yl2O3的混合物，工作層材料還可以為Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物或SiC或SiN4的陶瓷；底層材料又可以是AlCr+FeSiMgRe的混合物，過渡層材料又可以是AlCrSi+Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物，工作層材料又可以為Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物或SiC或SiN4的陶瓷。
所述的帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍其涂層材料還可以有多種類似材料的組合，根據(jù)轉(zhuǎn)爐的不同噸位，涂層的厚度和涂層的高度均可以有不同的數(shù)值范圍，但均屬于本實用新型的發(fā)明和設(shè)計思路，均應(yīng)落入本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍，主要由槍體和拉瓦爾噴頭組成，槍體由三層無縫鋼管同心套裝而成，其中，中心管[1]與中層管[2]之間的間隙為冷卻水進水通遒，中層管[2]與外層管[3]之間的間隙為冷卻水出水通道，槍體的下端與拉瓦爾噴頭[4]連接，氧氣從中心管[1]經(jīng)拉瓦爾噴頭[4]上的拉瓦爾孔[5]噴入熔池，槍體各管通過法蘭分別與三根供氧氣和進、出冷卻水的橡膠軟管相連，在拉瓦爾噴頭[4]以上一段的外層管[3]與中層管[2]可以均帶有一定的錐度，錐度段為槍尾向大，噴頭段向小錐形，也可以是不帶錐度的槍體，其特征在于從拉瓦爾噴頭[4]起沿槍體長度方向0至6米的槍體爐內(nèi)工作部分的所需高度的外表面，拉瓦爾噴頭[4]的外表面和拉瓦爾噴頭[4]上的拉瓦爾孔[5]的內(nèi)壁上均有涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍，其特征在于所述的涂層分為底層、過鍍層和工作層三層，底層材料為NiCrAlCo(Y)的混合物，過渡層材料為NiCrAl(Y/Co)和ZrO2-MgO的混合物，工作層材料為ZrO2-MgO的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍，其特征在于涂層分為底層、過渡層和工作層三層，底層材料為NiCrAl，過渡層材料為Ni/Al2O3-TiO2的混合物，工作層材料為Al2O3+ZrO2-Y2O3的混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍，其特征在于涂層分為底層、過渡層和工作層三層，底層材料為Ni/Al的混合物，過渡層材料為Ni/Al+(Al2O3+TiO2)+(ZrO2-Y2O3)的混合物，工作層材料為ZrO2-Y2O3的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍，其特征在于涂層分為底層、過渡層和工作層三層，底層材料為AlCr的混合物，過渡層材料為AlCr+FeSiMgRe+Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物，工作層材料為Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物或SiC或SiN4的陶瓷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍，其特征在于涂層分為底層、過渡層和工作層三層，底層材料為AlCr+FeSiMgRe的混合物，過渡層材料為AlCrSi+Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物，工作層材料為Al2O3-TiO2+ZrO2-Y2O3的混合物或SiC或SiN4的陶瓷。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍，其特征在于涂層厚度為0.2至3毫米。
專利摘要一種帶有涂層的轉(zhuǎn)爐氧槍,主要由槍體和拉瓦爾噴頭組成,槍體由三層無縫鋼管同心套裝而成,其中,中心管與中層管之間的間隙為冷卻水進水通道,中層管與外層管之間的間隙為冷卻水出水水通道,槍體的下端與拉瓦爾噴頭連接,拉瓦爾噴頭上有拉瓦爾孔,氧氣從中心管經(jīng)拉瓦爾噴頭上的拉瓦爾孔噴入熔池,在氧槍爐內(nèi)工作部分的一定長度范圍的槍體外表面上,拉瓦爾噴頭的外表面上,以及拉瓦爾孔的內(nèi)壁上均附有由多種復合型材料制成的三層保護涂層。涂層總厚度為0.2至3毫米,這種涂層可提高氧槍的耐熔融金屬侵蝕和粘接性,提高抗高溫氧化和耐燒損性等,從而可有效地提高氧槍的使用壽命,降低煉鋼生產(chǎn)的成本。
文檔編號C21C5/46GK2409214SQ9925497
公開日2000年12月6日 申請日期1999年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月10日
發(fā)明者金錁, 周濤, 辛廣勝 申請人:金錁